1.几种主要的阻塞队列

1.ArrayBlockingQueue：基于数组实现的一个有界阻塞队列，在创建ArrayBlocingQueue对象时必须指定容量大小。并且可以指定公平性与非公平性，默认情况下为非公平性，即不保证等待时间最长的队列最优先能够访问队列。
2.LinkedBlockingQueue：基于链表实现的一个有界阻塞队列，在创建LinkedBlockingQueue对象时如果不指定容量大小，默认大小为Integer.MAX_VALUE.
3.PriorityBlockingQueue:按照元素的优先级对元素进行排序，按照优先级顺序出队，每次出队的元素都是优先级最高的元素。此阻塞队列为无界阻塞队列。
4.DelayQueue：基于PriorityQueue，一种延时无界阻塞队列。DelayQueue中的元素只有当其指定的延迟时间到了，才能够从队列中获取到该元素。DelayQueue也是一个无界队列，因此往队列中插入数据的操作永远不会被阻塞，而只有获取数据的操作才会被阻塞。

2.阻塞队列中的方法VS 非阻塞队列中的方法

1）非阻塞队列中的几个主要方法
add():将元素插入到队列末尾，如果插入成功，则返回true,如果插入失败(即队列已满)，则会抛出异常；
remove()：移出队首元素，若移出成功，则返回true，如果移出失败(队列为空)，则会抛出异常；
offer()：将元素插入到队列末尾，如果插入成功，则返回true，如果插入失败(队列满)，则返回false；
pool()：移出并获取首元素，若成功，则返回首元素，否则返回null；
peek()：获取队首元素，若成功，则返回首元素，否则返回null。
对于非阻塞队列，一般情况下建议使用offer，pool,peek三个方法，不建议使用add和remove方法
2).阻塞队列中的几个主要方法
put()方法用来向队尾存入元素，如果队列满，则等待；
take()方法用来从队首取元素，如果队列空，则等待；
offer()方法用来向队尾存入元素，如果队列满，则等待一定的时间，当时间期限达到时，如果还没有插入成功，则返回false；否则返回true；
poll()方法用来从队首取元素，如果队列空，则等待一定的时间，当时间期限达到时，如果取到，则返回null；否则返回取得的元素；

3.阻塞队列的实现原理

本文以ArrayBlockingQueue为例，其他阻塞队列实现原理可能和ArrayBlockingQueue有一些差别，但是大体思路应该类似。有兴趣的朋友自行查看其他阻塞队列的实现原码。
首先看一下ArrayBlockingQueue类中的几个成员变量：

public class ArrayBlockingQueue<E> extends AbstractQueue<E>
        implements BlockingQueue<E>, java.io.Serializable {

    /**
     * Serialization ID. This class relies on default serialization
     * even for the items array, which is default-serialized, even if
     * it is empty. Otherwise it could not be declared final, which is
     * necessary here.
     */
    private static final long serialVersionUID = -817911632652898426L;

    /** The queued items */
    final Object[] items;

    /** items index for next take, poll, peek or remove */
    int takeIndex;

    /** items index for next put, offer, or add */
    int putIndex;

    /** Number of elements in the queue */
    int count;

    /*
     * Concurrency control uses the classic two-condition algorithm
     * found in any textbook.
     */

    /** Main lock guarding all access */
    final ReentrantLock lock;

    /** Condition for waiting takes */
    private final Condition notEmpty;

    /** Condition for waiting puts */
    private final Condition notFull;

可以看出，ArrayBlockingQueue中用来存储元素的实际上是一个数组，takeIndex和putIndex分别表示队首元素和队尾元素的下标，count表示队列中元素的个数。
lock是一个可重入锁，notEmpty和notFull是等待条件。
看下它的两个关键方法的实现:put()和take():

/**
     * Inserts the specified element at the tail of this queue, waiting
     * for space to become available if the queue is full.
     *
     * @throws InterruptedException {@inheritDoc}
     * @throws NullPointerException {@inheritDoc}
     */
    public void put(E e) throws InterruptedException {
        Objects.requireNonNull(e);
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == items.length)
                notFull.await();
            enqueue(e);
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

从put方法的实现可以看出，它先获取了锁，并且获取的是可中断锁，然后判断当前元素个数是否等于数组的长度，如果相等，则调用notFull.await()进行等待，当被其他线程唤醒时，通过enqueue方法插入元素，最后解锁.
我们看一下enqueue方法的实现：

 /**
     * Inserts element at current put position, advances, and signals.
     * Call only when holding lock.
     */
    private void enqueue(E x) {
        // assert lock.getHoldCount() == 1;
        // assert items[putIndex] == null;
        final Object[] items = this.items;
        items[putIndex] = x;
        if (++putIndex == items.length) putIndex = 0;
        count++;
        notEmpty.signal();
    }

它是一个private方法，插入成功后，通过notEmpty唤醒正在等待取元素的线程。
下面是take()方法的实现:

    public E take() throws InterruptedException {
        final ReentrantLock lock = this.lock;
        lock.lockInterruptibly();
        try {
            while (count == 0)
                notEmpty.await();
            return dequeue();
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

跟put方法实现很类似，只不过put方法等待的是notFull信号,而take方法等待的是notEmpty信号.在take方法中，如果可以取元素，则通过dequeue方法取得元素，下面是dequeue方法的实现：

/**
     * Extracts element at current take position, advances, and signals.
     * Call only when holding lock.
     */
    private E dequeue() {
        // assert lock.getHoldCount() == 1;
        // assert items[takeIndex] != null;
        final Object[] items = this.items;
        @SuppressWarnings("unchecked")
        E x = (E) items[takeIndex];
        items[takeIndex] = null;
        if (++takeIndex == items.length) takeIndex = 0;
        count--;
        if (itrs != null)
            itrs.elementDequeued();
        notFull.signal();
        return x;
    }

其实从这里大家应该明白了阻塞队列的实现原理，事实它和我们用object.wait(),object.notify()和非阻塞队列实现生产者-消费者的思路类似，只不过它把这些工作一起集成到了阻塞队列中实现。

4.示例和使用场景

下面先使用Object.wait()和Object.notify() 非阻塞队列实现生产者-消费者模式：

/**
 * Created by maozonghong
 * on 2020/1/3
 */
public class Test {
    private int queueSize=10;
    private PriorityQueue<Integer> queue=new PriorityQueue<>(queueSize);

    public static void main(String[] args) {
        Test test=new Test();
        Producer producer=test.new Producer();
        Consumer consume=test.new Consumer();
        producer.start();
        consume.start();
    }

    class Producer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            super.run();
            while (true){
                synchronized (queue){
                    while (queue.size()==queueSize){
                        System.out.println("队列满，等待有空余空间");
                        try {
                            queue.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                    queue.offer(1);
                    queue.notify();
                    System.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："+(queueSize-queue.size()));
                }
            }
        }
    }

    class Consumer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            super.run();
            while (true){

                synchronized (queue){
                    while(queue.size()==0){
                        System.out.println("队列空，等待数据");
                        try {
                            queue.wait();
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }

                    queue.poll();//每次移走队首元素
                    queue.notify();
                    System.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余"+queue.size()+"个元素");
                }
            }
        }
    }
}

这个是经典的生产者-消费者模式，通过阻塞队列和object.wait()和object.notify()实现，wait()和notify()主要用来实现线程间通信。

下面使用阻塞队列实现的生产者-消费者模式：

/**
 * Created by maozonghong
 * on 2020/1/3
 */
public class BlockTest {

    private int queueSize=10;

    private ArrayBlockingQueue queue=new ArrayBlockingQueue(queueSize);

    public static void main(String[] args) {
        BlockTest blockTest=new BlockTest();
        
        Producer producer=blockTest.new Producer();
        Consumer consumer=blockTest.new Consumer();
        producer.start();
        consumer.start();

    }

    class Producer extends Thread{

        @Override
        public void run() {
            super.run();

           while (true){
               try {
                   queue.put(1);
                   System.out.println("向队列取中插入一个元素，队列剩余空间："+(queueSize-queue.size()));
               } catch (InterruptedException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
           }

        }
    }

    class Consumer extends Thread{
        @Override
        public void run() {
            super.run();
            while (true){
                try {
                    queue.take();
                    System.out.println("从队列取走一个元素，队列剩余"+queue.size()+"个元素");
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }
}

发现没，使用阻塞队列代码要简单很多，不需要再单独考虑同步和线程间通信的问题。
在并发编程中，一般推荐使用阻塞队列，这样实现可以尽量地避免程序出现意外的错误。
阻塞队列使用最经典的场景就是socket客户端数据的读取和解析，读取数据的线程不断将数据放入队列，然后解析线程不断从队列取数据解析。还有其他类似场景，只要符合生成者-消费者模型的都可以使用阻塞队列.